DE3715023A1 - Vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser - Google Patents
Vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur biologischen
Reinigung von Abwasser mit einem Belebungsbecken und einem
Oberflächenbelüfter.
Herkömmliche Abwasserreinigungsanlagen bestehen im
wesentlichen aus einem Belebungsbecken, in das zu
behandelndes Abwasser über einen Zulauf zufließt und mit
Biomasse enthaltendem Belebtschlamm vermischt wird. Bei
Zufuhr eines sauerstoffhaltigen Gases zum Belebungsbecken
werden im Belebtschlamm vorhandene Mikroorganismen zur
Aufnahme von organischen und zum Teil auch anorganischen
Verunreinigungen aus dem Abwasser und zu deren Abbau
angeregt. In einem nachgeschalteten Absetzbecken wird
anschließend üblicherweise der Belebtschlamm vom gereinigten
Abwasser abgetrennt und zumindest teilweise in das
Belebungsbecken zurückgeführt.
Steigt die Schmutzfracht im Abwasser an, so reicht die
Reinigungsleistung herkömmlicher Belebtschlammanlagen oft
nicht mehr aus. Das Belebungsbecken muß erweitert oder durch
eine weitere Abwasserreinigungsanlage ergänzt werden.
Bei sogenannten "tiefenbelüfteten" Belebungsbecken, die vom
Boden her, z.B. über perforierte Rohre, Kerzen oder Teller
mit sauerstoffhaltigem Gas versorgt werden, hat sich in
letzter Zeit eine Sanierung durch Verteilung von
Trägerteilchen für die Biomasse im Belebungsbecken bewährt.
Hierzu werden einzelne Trägerteilchen aus makroporösem Stoff
mit geringem spezifischen Gewicht frei beweglich im
Belebungsbecken verteilt. Die Mikroorganismen siedeln sich
in den Poren der Trägerteilchen an, so daß eine hohe
Biomassekonzentration im Belebungsbecken erzielt wird.
Außerdem besteht eine gute Zugänglichkeit der
Abwasserinhaltsstoffe und der Gasblasen zu den
Mikroorganismen, so daß insgesamt hohe Reinigungswerte
erreicht werden.
Durch Anordnung eines Rückhaltegitters am Ablauf des
Belebungsbeckens wird ein Ausschwemmen der Trägerteilchen
aus dem Belebungsbecken verhindert.
Diese Maßnahme zur Sanierung überlasteter Altanlagen kann
jedoch bislang bei sogenannten "oberflächenbelüfteten"
Belebungsbecken, die am weitesten verbreitet sind, nicht
angewendet werden. Bei diesem Beckentyp wird
sauerstoffhaltiges Gas von oben über einen
Oberflächenbelüfter in das Abwasser eingetragen. Meist
werden oben offene Belebungsbecken mit einem leicht in das
Abwasser eintauchenden Propeller verwendet, der Luft in das
Abwasser einträgt und zugleich das Abwasser im
Belebungsbecken umwälzt. Es werden auch Turbinen verwendet,
die Abwasser von unten und Luft von oben ansaugen und das
Abwasser-Luft-Gemisch über seitlich angebrachte
Austrittsöffnungen in Höhe der Wasseroberfläche radial nach
außen schleudern.
Beim Einsatz von Trägerteilchen für Biomasse bei
oberflächenbelüfteten Belebungsbecken reicht die
Sauerstoff-Eintragsleistung des installierten
Oberflächenbelüfters nicht mehr aus. Um höhere
Abbauleistungen erzielen zu können, muß die
Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen verbessert werden.
Außerdem treten beim Einsatz von Trägerteilchen bei
oberflächenbelüfteten Belebungsbecken hydraulische Probleme
auf, es kommt zu unerwünschten Ablagerungen von
Trägerteilchen an bestimmten Stellen im Belebungsbecken.
Eine möglichst weitgehende Durchmischung von Abwasser,
sauerstoffhaltigem Gas und Trägerteilchen ist jedoch für
gute Abbauleistungen unabdingbar. Ferner besteht die Gefahr,
daß der Oberflächenbelüfter mit Trägerteilchen verstopft.
Durch Scherwirkungen infolge des
Oberflächenbelüftungsprinzips können die Trägerteilchen
rasch verschleißen. Außerdem werden bei Propellerbegasung
die Trägerteilchen durch den Luftraum geschleudert, was
einen unerwünschten Wasserabschlag der Trägerteilchen zur
Folge hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten,
daß eine Erhöhung der Reinigungsleistung auf einfache und
wirtschaftliche Weise erreicht wird und die genannten
Probleme nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im
Belebungsbecken einzelne Trägerteilchen für Biomasse frei
beweglich verteilt sind und am Boden des Belebungsbeckens
ein Begasungssystem für sauerstoffhaltiges Gas konzentrisch
zum Oberflächenbelüfter angeordnet ist.
Die für den Einsatz der Trägerteilchen in
oberflächenbelüfteten Belebungsbecken notwendige
Verbesserung der Sauerstoffversorgung erfolgt durch ein
zusätzliches Tiefenbegasungs-System, das so angeordnet ist,
daß gleichzeitig die Strömungsverhältnisse auf der
Beckensohle verbessert werden. Dieses Begasungssystem ist
konzentrisch zum Oberflächenbelüfter, aber in Bodennähe
angeordnet. Es kann als Ring oder als Quadrat ausgebildet
sein. Für das System werden in der Abwassertechnik übliche
Tiefenbegasungselemente wie perforierte Rohre,
Begasungskerzen, Begasungsteller etc. eingesetzt.
Die richtige Anordnung des Begasungssystems ist entscheidend
für die Aufrechterhaltung einer genügend hohen
Sohlgeschwindigkeit, um Trägerteilchen-Ablagerungen zu
unterbinden.
Der Durchmesser des ringförmigen Begasungssystems bzw. die
Seitenlänge des quadratischen Begasungssystems entspricht
bei rechteckigen Belebungsbecken vorteilhafterweise etwa der
Hälfte der Seitenlänge des Belebungsbeckens.
Bei dieser Anordnung des Tiefenbegasungssystems wird
einerseits die Sauerstoffversorgung der auf den
Trägerteilchen in hoher Konzentration angesiedelten
Mikroorganismen und andererseits die Hydraulik verbessert.
Es kommt zu keinen Ablagerungen der Trägerteilchen an
bestimmten Stellen des Belebungsbeckens, vielmehr ist für
eine weitestgehende Durchmischung von Abwasser,
Trägerteilchen und sauerstoffhaltigem Gas gesorgt. Dadurch
wird die Reinigungsleistung gegenüber herkömmlichen
oberflächenbelüfteten Belebtschlammanlagen deutlich erhöht,
während sich der technische und finanzielle Aufwand hierfür
in Grenzen hält. Überlastete oberflächenbelüftete Altanlagen
können also auf einfache und wirtschaftliche Weise durch
Anordnung der Trägerteilchen im Belebungsbecken und
Installation des erfindungsgemäßen Tiefenbegasungs-Systems
saniert werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden
Strömungsverhältnisse erreicht, die Verstopfungen des
Oberflächenbelüfters durch Trägerteilchen oder erhöhten
Verschleiß der Trägerteilchen durch vom Oberflächenbelüfter
ausgehende Scherwirkungen verhindern. Der größte Teil des
mit Trägerteilchen versetzten Abwassers strömt nämlich am
Oberflächenbelüfter vorbei, während nur ein kleiner Teil
direkt in den Oberflächenbelüfter gesaugt wird.
Als Trägerteilchen für die Biomasse kommen insbesondere
makroporöse Trägerteilchen mit geringem spezifischem
Gewicht, die in bewachsenem Zustand frei beweglich im
Abwasser schweben. Vorzugsweise weisen die Trägerteilchen
ein spezifisches Gewicht in Frage, von 10 bis 200 kg/m3
und offene Makroporen von 0,01 bis 3 mm Durchmesser auf. Das
Trägermaterial besteht bevorzugt aus organischen
Polymerverbindungen. Die einzelnen Trägerteilchen weisen
zweckmäßigerweise einen Durchmesser von 5 bis 50 mm auf.
Zur weiteren Verbesserung der Strömungsverhältnisse beim
Einsatz von Trägerteilchen in oberflächenbelüfteten
Belebungsbecken wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
konzentrisch zum Oberflächenbelüfter einen Ansaugzylinder
mit vertikaler Achse in geringem Abstand unterhalb des
Oberflächenbelüfters so anzuordnen, daß er den Boden des
Belebungsbeckens nicht berührt.
Mit dieser Anordnung wird eine noch bessere Verteilung der
Trägerteilchen im zirkulierenden Abwasser ohne Ablagerungen
von Trägerteilchen an bestimmten Stellen im Belebungsbecken
erreicht.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, daß der
Ansaugzylinder einen Durchmesser aufweist, der etwa dem
Durchmesser des Oberflächenbelüfters entspricht.
Bei manchen Oberflächenbelüfter-Typen, wie z.B. solchen mit
offen Propellerflügeln, kann es trotz der durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung erreichten verbesserten
Strömungsverhältnisse zu erhöhtem Verschleiß der
Trägerteilchen kommen. In diesen Fällen ist erfindungsgemäß
vorgesehen, konzentrisch zum Oberflächenbelüfter eine
Trennwand aus Lochblech oder Gittermaterial anzuordnen, die
am Beckenboden beginnt und knapp unterhalb der
Wasseroberfläche endet.
Durch die Trennwand wird das Belebungsbecken in ein großes
trägerteilchengefülltes Volumen und ein kleines
trägerteilchenfreies Volumen im Ansaugbereich des
Oberflächenbelüfters unterteilt. Der freie Querschnitt des
Gitter- bzw. Lochblechmaterials ist so gewählt, daß die
Trägerteilchen aufgrund der Strömung nicht in den
Ansaugbereich mitgerissen werden können. Da die
Wasserströmung im Oberflächenbereich aufgrund des
Oberflächenbelüfter-Prinzips mit hoher Geschwindigkeit
radial nach außen gerichtet ist, muß die Trennwand bereits
unterhalb der Wasseroberfläche enden, um nicht unnötig
Umwälzenergie zu verbrauchen. Die Oberkante der Trennwand
liegt dabei etwa in Höhe der Belüfterunterkante.
Die erfindungsgemäße Trennwand hält die Trägerteilchen vom
Oberflächenbelüfter fern, so daß Verstopfungen desselben
durch die Trägerteilchen und erhöhter Verschleiß der
Trägerteilchen durch vom Belüfter ausgehende Scherwirkungen
verhindert werden.
Vorteilhafterweise wird die Trennwand als Zylinder mit
vertikaler Achse ausgebildet, der konzentrisch zum
Oberflächenbelüfter angeordnet ist. Dabei hat es sich als
besonders günstig erwiesen, wenn der Zylinder einen
Durchmesser aufweist, der etwa dem doppelten Durchmesser des
Belüfters entspricht. Auf diese Weise werden die
Strömungsverhältnisse im Belebungsbecken durch den
Trennzylinder nicht negativ beeinflußt.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Trennwand
als Kegel-Stumpf, wobei dieser am Beckenboden einen
geringeren Durchmesser aufweist als am oberen Ende. Die
konische Form dieser Trennwand wirkt sich besonders günstig
auf die im Belebungsbecken herrschenden
Strömungsverhältnisse aus. Die Anströmgeschwindigkeit der
Trägerteilchen an die Trennwand wird so gering gehalten, daß
es zu keinen unerwünschten Verstopfungen Gitter- bzw.
Lochblechmaterials kommt.
Zweckmäßigerweise weist die konische Trennwand am
Beckenboden einen Durchmesser auf, der etwa dem Durchmesser
des Oberflächenbelüfters entspricht oder kleiner als dieser
ist, und am oberen Ende einen Durchmesser, der etwa dem
doppelten Durchmesser des Oberflächenbelüfters entspricht.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bei geringem
technischen und finanziellen Aufwand eine hohe
Reinigungsleistung erzielt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich insbesondere für die Sanierung überlasteter
konventioneller Belebtschlammanlagen mit
Oberflächenbelüfter. Die Erfindung bietet nun auch für
diesen weit verbreiteten Anlagentyp die Möglichkeit,
Trägerteilchen für die Biomasse einzusetzen und die
Abbauleistung zu erhöhen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen schematisch
dargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Belebungsbeckens mit
Oberflächenbelüfter und Tiefenbegasungssystem,
Fig. 2 eine Draufsicht eines Belebungsbeckens mit
Oberflächenbelüfter und Tiefenbegasungssystem,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Belebungsbeckens mit
Oberflächenbelüfter, Tiefenbegasungssystem und
Ansaugzylinder,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Belebungsbeckens mit
Oberflächenbelüfter und Trennzylinder,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Belebungsbeckens mit
Oberflächenbelüfter und Trennkegel,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Belebungsbeckens mit
Oberflächenbelüfter und auf einem Leitkreuz
sitzendem Trennkegel,
Fig. 7 eine graphische Darstellung der
Geschwindigkeitsverteilung der Abwasserströmung
über die Wasserhöhe bei einem oberflächenbe
lüfteten Belebungsbecken ohne Tiefenbegasungs-
System und ohne Ansaugzylinder,
Fig. 8 eine graphische Darstellung der
Geschwindigkeitsverteilung der Abwasserströmung
über die Wasserhöhe bei einem oberflächenbe
lüfteten Belebungsbecken mit Tiefenbegasungs-
System, aber ohne Ansaugzylinder,
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Geschwindig
keitsverteilung der Abwasserströmung über die
Wasserhöhe bei einem oberflächenbelüfteten
Belebungsbecken ohne Tiefenbegasungssystem und
mit Ansaugzylinder,
Fig. 10 eine Darstellung der Trägerteilchen-
Ablagerungen in einem Belebungsbecken mit
Oberflächenbelüfter,
Fig. 11 eine Darstellung der Trägerteilchen-
Ablagerungen in einem Belebungsbecken mit
Oberflächenbelüfter und Tiefenbegasungs-
System,
Fig. 12 eine Darstellung der Trägerteilchen-
Ablagerungen in einem Belebungsbecken mit
Oberflächenbelüfter und Ansaugzylinder.
Die Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in der
Seitenansicht. Es ist ein Modellbecken dargestellt, das zu
Versuchszwecken aufgebaut wurde. Ein oben offenes
Belebungsbecken 1 mit quadratischer Grundfläche, einer
Seitenlänge von 3 m und einer Beckenhöhe von 1,5 m ist bis
zu einer Höhe von 1 m mit einem Abwasser-Trägerteilchen-
Gemisch aus einem Klärwerk gefüllt. Auf dem Becken 1 ist ein
Oberflächenbelüfter 3 montiert, der z.B. von einem
Elektromotor angetrieben wird. Der Oberflächenbelüfter 3
(Typ Favorit NORM AMC) weist einen Durchmesser von 0,5 m auf
und ist in Höhe des Wasserspiegels 2 installiert. Er saugt
von unten Abwasser und von oben Luft an und schleudert das
Abwasser-Luft-Gemisch durch seitliche Öffnungen 5 mit hoher
Geschwindigkeit radial nach außen. Erfindungsgemäß ist am
Boden des Beckens 1 ein zusätzliches Tiefenbegasungssystem 6
angeordnet. Das Tiefenbegasungssystem 6 besteht aus einem
perforierten Kunststoffrohr mit einem Durchmesser von 0,04 m
in Form eines Quadrates und ist konzentrisch zum
Oberflächenbelüfter 3 angeordnet. Die Seitenlänge des
Quadrates beträgt 1,4 m. In das Kunststoffrohr wird über
eine Gaszufuhrleitung 7 Luft eingeleitet, die über im
Kunststoffrohr gleichmäßig verteilt angebrachte Löcher ins
Abwasser austritt.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Tiefen-Begasungssystems
stellt sich eine mit Pfeilen dargestellte zirkulierende
Strömung des Abwasser-Trägerteilchen-Gemisches mit einer
erhöhten Strömungsgeschwindigkeit am Beckenboden ein,
wodurch Ablagerungen von Trägerteilchen im Belebungsbecken
verhindert werden. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
wird eine gleichmäßige Durchmischung von Abwasser,
Trägerteilchen und Luft erzielt, so daß eine hohe
Abbauleistung erreicht wird. Wegen des
Oberflächenbelüftungsprinzips strömt ein Teil des
Abwasser-Trägerteilchen-Gemisches strömt am
Oberflächenbelüfter 3 vorbei, während ein kleiner Teil
direkt in den Belüfter 3 eingesaugt und über die seitlichen
Öffnungen 5 ausgeschleudert wird. Aufgrund der durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung erreichten
Strömungsverhältnisse wird aber nur ein verschwindend
kleiner Teil des Gemisches direkt in den Belüfter 3
eingesaugt, so daß Verstopfungen des Belüfters 3 durch
Trägerteilchen und erhöhter Verschleiß der Trägerteilchen
durch vom Belüfter 3 ausgehende Scherwirkungen verhindert
werden.
Die Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 dargestellte Modellbecken
in der Draufsicht. Mit 8 ist ein Trägegerüst für den
Oberflächenbelüfter bezeichnet, der im Schnittpunkt 9 der
Seitennormalen des quadratischen Beckens 1 angeordnet ist.
Dazu konzentrisch ist das Tiefenbegasungssystem 6 am Boden
des Beckens 1 angeordnet.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Belebungsbecken 1, das dem
in Fig. 1 dargestellten entspricht, ist zustäzlich zum
Tiefenbegasungssystem 6 ein Ansaugzylinder 10 konzentrisch
zum Belüfter 3 angeordnet. Der Ansaugzylinder 10 weist einen
Durchmesser von 0,4 m und eine Höhe von 0,5 m auf. Er ist
etwa in einer Höhe von 0,2 m über dem Beckenboden
installiert. Dadurch werden die Strömungsverhältnisse weiter
verbessert und Ablagerungen von Trägerteilchen praktisch
vollständig verhindert. Dies bewirkt eine nochmals
gesteigerte Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Fig. 4 zeigt ein Belebungsbecken 1 mit einem
Oberflächenbelüfter 3 und dem erfindungsgemäßen
Trennzylinder 11 aus Gittermaterial, der die Trägerteilchen
vom Belüfter 3 fernhält. Diese Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dann zweckmäßig, wenn z.B.
Oberflächenbelüfter mit offenen Propellerflügeln verwendet
werden, die die Trägerteilchen bei Abwesenheit des
Trennzylinders starken Scherkräften aussetzen würden, so daß
die Trägerteilchen einem hohen Verschleiß unterlägen. Der
Trennzylinder ist auch bei solchen Belüftertypen
empfehlenswert, bei denen Verstopfungen durch Trägerteilchen
besonders leicht auftreten. Um auch mit derartigen Belüfter
typen ausgestattete Altanlagen durch den Einsatz von
Trägerteilchen für die Biomasse sanieren zu können, ist
erfindungsgemäß der Trennzylinder 11 vorgesehen.
Der Trennzylinder 11 weist einen Durchmesser auf, der dem
doppelten Durchmesser des Oberflächenbelüfters 3 entspricht.
Dadurch werden die Strömungsverhältnisse im Belebungsbecken
nicht nachteilig beeinflußt. Da die Wasserströmung im
Oberflächenbereich aufgrund des Oberflächenbelüfterprinzips
mit hoher Geschwindigkeit radial nach außen gerichtet ist,
endet der Trennzylinder bereits unterhalb der
Wasseroberfläche 2, um nicht unnötig Umwälzenergie zu
verbrauchen. Die Trennzylinderoberkante 12 liegt dabei etwa
in Höhe der Belüfterunterkante 13.
In Fig. 5 ist ein Belebungsbecken 1 dargestellt, das im
Gegensatz zu dem in Fig. 4 gezeigten eine konzentrisch zum
Oberflächenbelüfter 3 angeordnete konische Trennwand 14 aus
Gittermaterial aufweist. Diese Trennwand erfüllt die
gleichen Aufgaben wie der in Fig. 4 dargestellte
Trennzylinder 11. Die konische Form der Trennwand 14 bietet
darüber hinaus noch bessere Strömungsverhältnisse. Die An
strömgeschwindigkeit der Trägerteilchen an die Trennwand ist
so gering, daß es zu keinen unerwünschten Verstopfungen des
Gittermaterials kommt. Um besonders günstige
Strömungsverhältnisse des Abwasser-Trägerteilchen-Gemisches
im Belebungsbecken 1 zu erreichen, weist die konische
Trennwand 14 am Boden einen Durchmesser auf, der dem des
Oberflächenbelüfters entspricht, während sie am oberen Ende
den doppelten Durchmesser besitzt.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 5 dargestellten
Vorrichtung. Die konische Trennwand 15 sitzt auf einem am
Boden des Belebungsbeckens installierten Leitkreuz 16.
Dadurch werden die Strömungsverhältnisse nochmals verbessert.
Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen graphische Darstellungen der
Geschwindigkeitsverteilung des Abwasser-Trägerteilchen-
Gemisches über die Wasserhöhe im Belebungsbecken. Die
Darstellungen basieren auf Versuchsergebnissen, die mit dem
in Fig. 1 dargestellten Modellbecken mit einem Abwasser-
Trägerteilchen-Gemisch aus einem Klärwerk erzielt wurden.
Die Strömungsgeschwindigkeiten wurden jeweils in einer
Wasserhöhe im äußeren Bereich des Belebungsbeckens gemessen
und gemittelt.
Die in Fig. 7 dargestellte Geschwindigkeitsverteilung wurde
bei Oberflächenbelüfterbetrieb mit einer herkömmlichen
Abwasserreinigungsvorrichtung ohne das erfindungsgemäße
Tiefenbegasungssystem und ohne Ansaugzylinder erhalten. Die
Strömungsgeschwindigkeit nimmt bereits 0,2 m unter dem
Wasserspiegel auf Null ab. Konventionelle ober
flächenbelüftete Abwasserreinigungsanlagen sind also ohne
die erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht für einen Betrieb mit
Trägerteilchen geeignet. Beim Einsatz von Trägerteilchen für
Biomasse in einem Belebungsbecken muß nämlich auf eine
möglichst gute Durchmischung von Abwasser, Trägerteilchen
und sauerstoffhaltigem Gas geachtet werden, um eine hohe
Reinigungsleistung erzielen zu können. Am Boden des
Belebungsbeckens abgelagerte Trägerteilchen können kaum zur
Reinigung des Abwassers beitragen.
Die in Fig. 8 dargestellte Geschwindigkeitsverteilung wurde
bei einem oberflächenbelüfteten Belebungsbecken mit erfin
dungsgemäßen Tiefenbegasungssystem erhalten. Über die
gesamte Wasserhöhe wurden Strömungsgeschwindigkeiten von
über 0,1 m/sec. gemessen, das heißt eine gute Durchmischung
des Abwasser-Trägerteilchen-Gemisches ist gegeben.
Die in Fig. 9 dargestellte Geschwindigkeitsverteilung wurde
bei einem oberflächenbelüfteten Belebungsbecken ohne Tiefen
begasungssystem, aber mit dem erfindungsgemäßen
Ansaugzylinder erhalten. Auch in diesem Fall wird über die
gesamte Wasserhöhe eine gute Strömung des
Abwasser-Trägerteilchen-Gemisches aufrechterhalten.
Die Fig. 10, 11, 12 zeigen die maximale Trägerteilchenab
lagerungen bei den den Fig. 7, 8 und 9 zugrundeliegenden
Versuchen. In den Figuren ist das Modellbecken 1 mit dem
Oberflächenbelüfter 3 dargestellt. Die Kurve 17 zeigt die
Höhe der Trägerteilchenablagerungen im Becken 1 entlang der
Seitennormale des Beckens 1.
In Fig. 10 sind die Trägerteilchenablagerungen aufgetragen,
die bei einem herkömmlichen oberflächenbelüfteten Becken
ohne erfindungsgemäßes Tiefenbegasungssystem und ohne
Ansaugzylinder auftreten. Die Versuchsbedingungen
entsprechen den der Fig. 7 zugrundeliegenden. Unter dem
Oberflächenbelüfter 3 bildet sich ein Berg von
Trägerteilchen aus, der sich nahezu vom Boden des
Belebungsbeckens bis zum Belüfter 3 erstreckt. Eine volle
Durchmischung von Trägerteilchen, Abwasser und Luft ist
nicht gegeben. Das herkömmliche oberflächenbelüftete
Belebungsbecken eignet sich also ohne die erfindungsgemäßen
Maßnahmen nicht für den Einsatz von Trägerteilchen für
Biomasse.
Dagegen sind die Trägerteilchenablagerungen bei dem in Fig.
11 dargestellten Becken 1 mit erfindungsgemäßem
Tiefenbegasungssystem 6 sehr gering. Die Versuchsbedingungen
entsprechen hier den der Fig. 8 zugrundeliegenden.
Auch bei dem in Fig. 12 dargestellten Becken 1 mit
erfindungsgemäßen Ansaugzylinder 10 sind die Trägerteilchen
ablagerungen im Becken 1 gering.
Die in den Fig. 11 und 12 gezeigten geringen
Trägerteilchenablagerungen beeinträchtigen den Betrieb der
Abwasserreinigungsanlage nicht wesentlich. Die abgelagerten
Trägerteilchen befinden sich nämlich nicht in völliger Ruhe,
sondern nehmen in unregelmäßigen Abständen an der
zirkulierenden Strömung teil.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden also die
Strömungsverhältnisse in einem oberflächenbelüfteten
Belebungsbecken bei Einsatz von Trägerteilchen für Biomasse
entscheidend verbessert. Dadurch stellt sich eine erhöhte
Reinigungsleistung der Abwasserreinigungsanlage ein.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit
einem Belebungsbecken und einem Oberflächenbelüfter,
dadurch gekennzeichnet, daß im Belebungsbecken (1)
Trägerteilchen für Biomasse frei beweglich verteilt sind
und in Bodennähe des Belebungsbeckens (1) ein
Begasungssystem (6) für sauerstoffhaltiges Gas
konzentrisch zum Oberflächenbelüfter (3) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Begasungssystem (6) als Ring oder Quadrat
ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an sich bekannte perforierte Rohre,
Begasungskerzen oder Begasungsteller das Begasungssystem
(6) bilden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Begasungssystem (6) einen
Durchmesser aufweist, der bei rechteckigen
Belebungsbecken etwa der Hälfte der Seitenlänge des
Belebungsbeckens (1) entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß konzentrisch zum Oberflächenbelüfter
(3) ein Ansaugzylinder (10) mit vertikaler Achse in
geringem Abstand unterhalb des Oberflächenbelüfters (3)
so angeordnet ist, daß er den Boden des Belebungsbeckens
(1) nicht berührt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ansaugzylinder (10) einen Durchmesser aufweist, der
etwa dem Durchmesser des Oberflächenbelüfters (3)
entspricht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß konzentrisch zum Oberflächenbelüfter
(3) eine Trennwand aus Lochblech oder Gittermaterial
angeordnet ist, die am Beckenboden beginnt und knapp
unterhalb der Wasseroberfläche (2) endet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trennwand als Zylinder (11) mit vertikaler Achse
ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trennwand als Kegel-Stumpf (14) ausgebildet ist, der
am Beckenboden einen geringeren Durchmesser aufweist als
am oberen Ende.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zylinder (11) einen Durchmesser aufweist, der etwa
dem doppelten Durchmesser des Oberflächenbelüfters (3)
entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kegel-Stumpf (14) am Beckenboden einen Durchmesser
aufweist, der etwa dem Durchmesser des
Oberflächenbelüfters (3) entspricht oder kleiner als
dieser ist, und am oberen Ende einen Durchmesser
aufweist, der etwa dem doppelten Durchmesser des
Oberflächenbelüfters (3) entspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873715023 DE3715023A1 (de) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873715023 DE3715023A1 (de) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3715023A1 true DE3715023A1 (de) | 1988-11-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873715023 Withdrawn DE3715023A1 (de) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3715023A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5316668A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-31 | Jet, Inc. | Wastewater treatment plant and apparatus |
US5484524A (en) * | 1993-02-01 | 1996-01-16 | Jet, Inc. | Wastewater treatment apparatus |
-
1987
- 1987-05-06 DE DE19873715023 patent/DE3715023A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5316668A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-31 | Jet, Inc. | Wastewater treatment plant and apparatus |
US5484524A (en) * | 1993-02-01 | 1996-01-16 | Jet, Inc. | Wastewater treatment apparatus |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |